[发明专利]一种高分辨率光刻胶组合物及其应用有效

专利信息
申请号: 202011536992.1 申请日: 2020-12-23
公开(公告)号: CN112650023B 公开(公告)日: 2023-07-14
发明(设计)人: 徐娟;王猛;周建 申请(专利权)人: 上海彤程电子材料有限公司
主分类号: G03F7/023 分类号: G03F7/023;G03F7/004;C08F8/36;C08F212/14;C08F212/08;C08F220/18
代理公司: 北京鼎德宝专利代理事务所(特殊普通合伙) 11823 代理人: 马冠群
地址: 200000 上海市奉贤区上*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 高分辨率 光刻 组合 及其 应用
【说明书】:

本发明提出了一种高分辨率光刻胶组合物及其应用,包括如下质量份的原料组分:10‑30份酚醛树脂、1‑20份光敏增强树脂、1‑3份光敏剂和70‑100份有机溶剂。本发明所述光刻胶组合物通过加入光敏增强树脂来优化感光性能,从而使所述组合物具有更高分辨率,适用于触控屏、平板显示器、集成电路等多领域的微细加工。

技术领域

本发明涉及光刻技术技术领域,尤其涉及一种高分辨率光刻胶组合物及其应用。

背景技术

光刻胶是指通过紫外光、电子束、准分子激光束、X射线、离子束等曝光源的照射或辐射,使溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料。它主要用于从掩膜版到芯片的图形转移过程中的光刻,是光刻工艺中的关键性材料,它随集成电路的发展而发展,不断更新换代。光刻胶有正胶和负胶之分。正胶经过曝光后,受到光照的部分变得容易溶解,经过显影后被溶解,只留下未受光照的部分形成图形;而负胶却恰恰相反,经过曝光后,受到光照的部分会变得不易溶解,经过显影后,留下光照部分形成图形负胶在光刻工艺上应用最早,其工艺成本低、产量高,但由于它吸收显影液后会膨胀,导致其分辨率(即光刻工艺中所能形成最小图形)不如正胶,因此对于亚微米甚至更小尺寸的加工技术,主要使用正胶作为光刻胶。

现有技术使用的正性光刻胶多为重氮萘醌/酚醛树脂类光刻胶,其以线性酚醛树脂为成膜树脂,以重氮萘醌磺酸酯作为光敏剂,该重氮萘醌磺酸酯能够显著降低线性酚醛树脂在碱性显影液中的溶解度,曝光后它能够光解重排产生羧酸,使得体系在显影液中的溶解速度提高几十倍到近千倍。

例如,公开专利CN101561632A中,提出了一种光刻胶组合物以及利用其制造显示面板的方法,该组合物中的碱溶性树脂为水杨醛酚醛树脂,光敏剂为邻叠氮萘醌化合物,采用此种光刻胶组合物形成的图案表现出高达140℃以上的耐热性。虽然该发明的光刻胶树脂可通过满足耐热性、光敏度和膜厚均匀性实现图案均匀性,但是形成的光刻图像线宽为3μm以上,分辨率不能满足高分辨率的要求。

近年来随着微电子行业的发展,集成电路集成度越来越高、加工线宽逐渐缩小,对光刻胶的分辨率也提出了更高的要求,因此需要迫切开发能够满足更高分辨率的光刻胶组合物。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种高分辨率光刻胶组合物,该光刻胶组合物通过加入光敏增强树脂来优化感光性能,从而使所述组合物具有更高分辨率,适用于触控屏、平板显示器、集成电路等多领域的微细加工。

本发明提出的一种高分辨率光刻胶组合物,包括如下质量份的原料组分:10-30份酚醛树脂、1-20份光敏增强树脂、1-3份光敏剂和70-100份有机溶剂;

其中,所述光敏增强树脂为下述化学结构所示:

x、y、z为对应单体的摩尔分数,0.1≤x≤0.5,0.1≤y≤0.3、x+y+z=1。

优选地,所述酚醛树脂为线性酚醛树脂;

优选地,所述线性酚醛树脂是由间甲酚与对甲酚的酚类化合物和甲醛的醛类化合物通过缩聚反应生成。

优选地,所述线性酚醛树脂的重均分子量为2000-30000。

优选地,所述光敏增强树脂是由式2所示聚合物和2-重氮-1-萘醌-5-磺酰氯通过酯化反应生成,其中,所述式2所示聚合物为下述化学结构所示:

x、y、z为对应单体的摩尔分数,0.1≤x≤0.5,0.1≤y≤0.3、x+y+z=1。

优选地,所述式2所示聚合物和2-重氮-1-萘醌-5-磺酰氯的用量比为2-6:1。

优选地,所述光敏剂为2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮和2,1,5-重氮萘醌磺酰氯的酯化物或2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮和2,1,5-重氮萘醌磺酰氯的酯化物。

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